Physikalische Größen
Übertemperatur
Auch bekannt als: Innentemperatur, Schaltschrank-Innentemperatur, Erwärmung
Symbol
ΔT K
Kurzantwort
Differenz zwischen Innentemperatur eines Schaltschranks oder Geräts und der Umgebungstemperatur, verursacht durch die in Wärme umgesetzte Verlustleistung der eingebauten Komponenten.
Grundlage: Kategorie: Physikalische Größen
Formel-Referenz
Ausführliche Definition
Die Übertemperatur ΔT entsteht im Schaltschrank, weil jede stromführende Komponente einen Teil ihrer Leistung als Wärme abgibt — Leitungswiderstände, Schütze, Frequenzumrichter, Transformatoren. Ohne Lüftung oder Klimatisierung bildet sich ein stationäres Gleichgewicht aus, in dem die abgeführte Wärme (durch das Gehäuse an die Umgebung) der erzeugten Verlustleistung entspricht. Die DIN EN IEC 61439-1 begrenzt die Übertemperatur an Stromschienen auf 65 K, an Klemmen auf 70 K und an Kunststoff-Isolierungen typisch auf 40 K — höhere Temperaturen verkürzen die Lebensdauer drastisch (Faustregel: pro 10 K Übertemperatur halbiert sich die Lebenserwartung von Halbleitern und Isolierstoffen). Im Berechnungsmodell des Schaltschrank-Rechners geht die Übertemperatur über den Temperaturfaktor k_t in die Strombelastbarkeit ein.
Typische Werte und Bandbreite
| Typischer Bereich | 20 – 30 K bei normaler Schrank-Auslegung |
|---|---|
| Untergrenze | 5 K (überdimensioniert) |
| Obergrenze | 50 K (kritisch — Lebensdauer-Reduktion) |
Anwendung in unseren Rechnern
Im Schaltschrank-Rechner wird die effektive Innentemperatur bei Außenmontage mit Sonneneinstrahlung um bis zu 25 K höher angesetzt als bei Innenaufstellung. Diese Übertemperatur reduziert über k_t = √((T_max − T_innen) / (T_max − 30)) die zulässige Strombelastbarkeit der Adern — bei T_innen = 55 °C und T_max = 70 °C ergibt sich k_t ≈ 0,71, also nur 71 % der Grundstrombelastbarkeit.
Häufige Missverständnisse
Nicht zu verwechseln mit der absoluten Innentemperatur. Übertemperatur ist eine Differenz; die absolute Innentemperatur hängt zusätzlich von der Umgebungstemperatur ab. Auch nicht mit der Übergangstemperatur (T_max einer Isolation, z. B. 70 °C bei PVC) verwechseln — das ist die obere Grenze, über die hinaus das Material altert. Die zulässige Übertemperatur ist (T_max − T_umg).
Häufige Fragen
Fachliche Details zu dieser Parameter-Kombination
Warum darf die Übertemperatur 50 K nicht überschreiten?
Bei T_umg = 30 °C wäre die Innentemperatur sonst 80 °C. PVC-Isolierungen halten nur 70 °C dauerhaft, ab 80 °C beginnt Alterung. Halbleiter (LS, FI, SPS) verlieren je 10 K rund 50 % Lebenserwartung — der Schrank fällt nach Jahren statt Jahrzehnten aus.
Wie senke ich die Übertemperatur im Schaltschrank?
Drei Hebel: größeres Gehäuse (mehr Mantelfläche), bessere Anordnung (heiße Komponenten oben, gleichmäßige Verlustverteilung) oder aktive Kühlung (Filterlüfter, Klimagerät). Eine Stufe über dem k_t-Faktor lohnt oft mehr als größerer Querschnitt — senkt T_innen um 10–20 K.
Wie messe ich die Übertemperatur in der Praxis?
Thermografisch mit Wärmebildkamera unter realer Last (≥ 1 h stabilisiert), oder mit PT100-Sensoren an kritischen Stellen (Stromschienen, Klemmenblöcke). Stichproben an der Türinnenseite reichen nicht — Stratifikation macht oben oft 15 K mehr aus als unten.
Siehe auch
Verwandte Begriffe im Lexikon.
Strombelastbarkeit
Der maximal zulässige Dauerstrom eines Leiters, bei dem die Isolierungstemperatur nicht…
Verlustleistung
Die Leistung, die als Wärme im Leiter in die Umgebung abgegeben wird und als Nutzenergi…
Häufungsfaktor
Ein Reduktionsfaktor, der die gegenseitige thermische Beeinflussung mehrerer benachbart…
Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich
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